摘要:针对SiC金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)在功率模块续流过程中引起的高续流损耗问题，提出集成低势垒二极管的SiC MOSFET(LBD-MOS)结构。对LBD-MOS和传统的SiC MOSFET(CON-MOS)在相同面积下的总功耗进行研究，仿真结果表明，LBD-MOS的续流压降U_F为1.6 V，比CON-MOS降低了50%；LBD-MOS的开关损耗E_switch为187.3 μJ，比CON-MOS降低了6%；在工作频率为10 kHz，占空比为50%的工作条件下，LBD-MOS的总功耗比CON-MOS降低了22.6%。LBD-MOS适用于续流占比高于50%、开关频率不高于1 MHz的工作条件。

摘要:氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMTs)的异质外延工艺导致GaN HEMT器件存在陷阱效应，造成器件在连续瞬态工作条件下的导通电阻产生动态变化(简称动态导通电阻)，并高于静态条件下的理论值，对功率系统稳定性造成危害，因此需对GaN HEMT器件动态导通电阻高效、精确的测试方法进行研究。本文介绍了GaN HEMT器件动态导通电阻的产生机理，结合实际测试需求，设计了一种基于超高速电压反馈型运算放大器的新型钳位电路。采用Pspice仿真工具对该新型钳位电路进行仿真，并与其他现有常用钳位电路进行对比。结果表明该电路可以更快速准确地读取器件由关态转为开态后的漏压值，实现对不同偏置电压和频率下器件导通电阻的表征。

摘要:近年来，国产6英寸SiC基氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)研制取得明显进展。本文研究了多层介质应力调制技术和高一致性背孔刻蚀技术，并应用于6英寸工艺整合。在48 V 工作时，0.5 μm工艺在3.5 GHz输出功率密度达8.6 W/mm，功率增益达15 dB，功率附加效率为58.5%；在28 V工作时，0.25 μm工艺在10 GHz输出功率密度达5.5 W/mm，功率增益为8.7 dB，功率附加效率为55.2%。通过高温工作寿命(HTOL)和高温反向偏置(HTRB)试验评估了GaN器件的可靠性，1 000 h后器件饱和输出电流变化幅度<10%。制作了20 W、40 W功率管芯以及X波段单片微波集成电路(MMIC)功率放大器对工艺技术进行验证，测得在片良率依次为90%、86%和77%。结果表明，国产6英寸SiC基GaN HEMT在Ku波段以下具备应用前景。

摘要:介绍了一种基于漂移阶跃恢复二极管(DSRD)的纳秒级高压脉冲产生电路的工作原理，对该电路进行建模，并根据模型讨论了影响脉冲输出特性的关键电路参数。实验中采用本实验室研制的高压碳化硅(SiC) DSRD器件在50 Ω的标准负载上得到了峰值为2.27 kV，上升时间为1.846 ns的纳秒级脉冲电压，并在此基础上改变电路中的关键参数进行测试，得到的脉冲电压峰值变化趋势与从模型中分析的保持一致，验证了模型的合理性。考虑到开关管在关断过程中的漏源极产生的电压过冲问题，在开关管漏源极两端并联缓冲电容，并通过实验调整其参数，在不影响DSRD脉冲放电电压峰值的情况下，降低开关管漏源极两端过冲电压。

摘要:基于GaAs衬底增强/耗尽型赝配高电子迁移率晶体管(E/D pHEMT)工艺，研制了一款0.5~6 GHz三位可调1 400 ps数控延时器芯片。芯片尺寸为3.60 mm×4.00 mm×0.07 mm，集成了3位数控延时器和3 bit并口驱动电路。在0.5~6 GHz范围内，该数控延时器芯片插入损耗小于11 dB，插损波动小于±0.5 dB，全态输入输出驻波比(VSWR)均小于1.5，1 400 ps延时误差片内可调为±4 ps，延时量达到ns级别；通过增加可调节单元和键合切断方式，将延时精确度提高至3‰。该芯片具有宽带、高精确度、大延时量和小尺寸性能，可更好地用于天线系统中。

摘要:提出一种新的利用雪崩触发的MOS控制晶闸管(AT-MCT)，在电容脉冲放电中实现了高电流峰值、高电流上升能力(di/dt)及非工作状态的非激活保护功能。器件结构包含P-body中的高掺杂雪崩层(N-AL)以及阴极区域和MOS结构分离的N⁺。当施加栅极电压时，MOS产生的沟道将N-drift电势转移至N-AL中，高掺杂N-AL中由于电场尖峰而发生雪崩，产生的电子-空穴对作为晶闸管的基极电流使AT-MCT快速建立自反馈机制；同时，由于雪崩建立的正反馈过程大大改善了瞬态载流子二维传输效应，增加了瞬态开启过程中元胞的有效导通区域，从而实现更加高效的能量转化。AT-MCT相比于阴极短路的MCT(CS-MCT)，电流峰值提高了40%，di/dt能力提升了31%。此外，通过对N-AL掺杂浓度的设计，可实现在非工作状态下的非激活保护功能，提升脉冲功率系统的可靠性。

摘要:低辐射(Low-E)玻璃的性能以及缺陷检测在其生产中具有十分重要的意义，目前对于单、双、多银等Low-E玻璃，缺陷检测主要是对其可见光图像进行分析，存在着一定的局限性，如对比度不足，识别效率较低等。太赫兹波能够穿透多数非导电材料，在内部缺陷检测，结构分析等方面表现出色。因此，利用太赫兹时域光谱(THz-TDS)以及基于该原理的扫描成像技术来检测Low-E玻璃的镀层结构及其表面划痕损伤。通过反射式太赫兹时域光谱技术以及扫描成像技术研究了不同镀层结构玻璃的太赫兹波脉冲信号的反射信号波形以及强度信息，并实现了对缺陷的成像操作，证明太赫兹时域光谱技术在玻璃镀层鉴定及其缺陷检测领域的可行性。

摘要:基于超短H面耦合器和切断结构，将一个W波段周期会切磁场(PCM)聚焦的宽带带状注行波管的高频结构缩短了27.7 mm，使其在13 GHz带宽内(90~103 GHz)可以产生超过200 W的功率。并对超短切断结构中的注波互作用进行了研究。研究表明，在第一段慢波电路足够长时，超短切断结构可以缓解行波管切断处群聚电子的发散程度，从而大幅提升行波管的输出功率和带宽。因此，在设计大带宽行波管时，应当避免出现长切断结构、大输入信号电压和低电子枪电压。

摘要:为了提高频率选择表面(FSS)吸波体的角度稳定性，结合介质补偿层，采用氧化铟锡电阻膜设计了宽带吸波体，具有柔性透明、极化不敏感性和高角度稳定性的特点。该吸波体的90%吸波带宽覆盖5.66~22.98 GHz频段范围，相对带宽达到121.0%。当电磁波入射角在0°~60°范围内变化时，该吸波体仍能在7.00~22.86 GHz频段内保持80%以上的吸波率。加工和实验测试表明，所设计的FSS吸波体呈现良好的透明和柔性特性，测试结果与仿真结果相吻合，验证了设计的合理性。此外，当电阻膜的方阻值和介质层相对介电常数因加工工艺在一定范围内波动时，该吸波结构仍能实现宽带吸波，并保持较高的角度稳定性，从而大大提高了所设计的吸波体在飞行器、车辆等门窗的隐身、电磁干扰抑制领域的工程实用性。

摘要:提出一种双频段幅相双调控超表面，实现在2个预设频点上任意形状的波束赋形。即将2个不同尺寸的谐振器组合在超表面单元中，使其能够在2个频点处独立进行幅度和相位的控制。在线极化激励下，幅度调控通过旋转谐振器实现；相位调控则通过改变谐振器的开口大小实现。利用结合泰勒综合法和遗传算法的改进型阵列综合算法，获得非常符合目标形状的远场方向图，且由此得到的相位范围较小，有利于实现高效率阵列波束赋形。最后设计了一个在6.25 GHz和15 GHz处可分别产生平顶波束和余割平方波束的超表面阵列。全波仿真结果表明，所设计的超表面阵列产生的波束和目标波束吻合很好，且旁瓣水平较低。本文提供了利用双频段超表面实现远场阵列波束赋形的新途径。

摘要:为研究高功率微波武器通过雷达外露电缆后门攻击雷达系统可能造成的毁伤问题，建立了雷达单元间电缆模型。对比分析不同电缆类型、架设高度、电场方向、电缆长度对耦合信号的影响；通过辐照实验测量耦合信号特征，分析耦合信号对雷达的影响；设计相应的防护电路，并讨论其他的防护措施。理论分析和实验结果表明，耦合信号峰值电压和波形受电缆型号、架设高度、电场方向等因素影响较大；耦合信号谐振频率受电缆长度影响较大。通过技术防护措施和合理布设电缆的方法可降低耦合信号威胁。

摘要:高增益DC/DC变换器在新能源发电和直流微网中具有良好的应用前景，而良好的动态特性是其应用的基础。与传统开关变换器相比，高增益变换器建模存在计算量大和模型阶数高等难题。本文基于系统辨识的高增益变换器系统建模新方法，在分析三绕组Boost?Forward变换器工作原理基础上，采用状态空间法建立变换器的小信号模型，并对建立模型正确性进行仿真验证。重点分析了状态空间法建模误差的来源，使用最小二乘法初步提取变换器的小信号模型，系统模型精确度为91.43%；进而使用改进粒子群(PSO)算法精确提取小信号模型，系统模型辨识精确度为94.62%。数值实验结果证明了本文辨识方法的正确性。该结果对复杂变换器的建模和控制回路设计有较高参考价值。

摘要:针对现有的弹跳机器人无法对自身的跳跃姿态角度进行精确控制的问题，提出一种基于飞轮反作用力调节的弹跳机器人跳跃时的姿态控制方法。在跳跃时，通过飞轮连续转动时产生的反作用力，可以实现机器人姿态角度的调节，每个飞轮调节器使用模糊自适应比例-积分-微分(PID)控制器进行控制。相较于传统的PID控制器，模糊自适应PID能够更快，并以更小的跟踪误差实现机器人姿态角度的调节。仿真结果表明，相较于传统的姿态控制方式，采用飞轮调节能够更快地实现弹跳机器人姿态角度的实时控制。特别在机器人连续跳跃时，飞轮能够更好地吸收间歇性的冲击动量，使机器人姿态角在更大的范围内保持稳定。在未来工作中，会考虑搭建弹跳机器人实物平台，进行室内外环境的越障测试。

摘要:针对目前强度调制和直接检测(IMDD)短距离光纤通信系统补偿非线性失真时存在较高的实现复杂度的问题，提出一种基于自适应人工神经网络(ANN)均衡器。结合光通信网络特点，确定ANN中输入层、隐藏层节点和训练样本的数量；考虑到光纤系统的噪声以及由于色散引起的失真，对训练样本进行扩展，从而提高ANN均衡器泛化能力；自适应调整ANN均衡器权重，并利用权重值的小变化跟踪信道波动，缓解光纤通道的参数因环境条件的变化发生波动导致权重偏移的问题。试验结果表明，与ANN相比，所提自适应ANN的综合增益、计算复杂性和内存需求具备优势。该模型对噪声环境的光纤通信具备较强的鲁棒性，具有一定实用价值。

摘要:针对当前源网荷储协调调度过程中单目标优化算法导致新能源消纳能力较差的问题，结合多目标优化算法，提出源网荷储协调调度问题求解优化方法。以最小调度成本和最大可再生能源消纳量为目标，定义源网荷储协调调度多目标优化函数；从能源元件、主网能源购买、柔性负荷响应、储能装置4方面，分别设置合理的约束条件，在粗糙集理论的辅助下，确定每个调度优化目标函数的权重系数，并引入非线性权重的改进鲸鱼优化算法求解多目标优化函数，得出最优协调调度方案。实验结果表明：依托于所提方法生成的调度优化方案应用后，主动配电网的新能源消纳百分比达到97.25%，极大提升了电力系统的新能源消纳能力。

摘要:针对传统加密认证系统认证效果差的问题，提出并设计一种基于物联网(IoT)的5G电力业务用户身份加密认证系统。硬件上，设计了加密芯片、通信器和身份识别器；软件上，利用物联网的信息传输模型，对电力业务用户的身份信息进行录入，保证身份信息的完整性；通过密码杂凑函数，计算不同数据信息的杂凑值，实现对用户身份信息的加密处理；通过终端设备生成的认证码，完成对用户身份加密的认证。通过上述软硬件的设计，完成5G电力业务用户身份加密认证系统的设计。在仿真实验中，与以往的5G电力业务用户身份加密认证系统相比，设计的基于物联网的5G电力业务用户身份加密认证系统内存泄露平均值为32 MB，认证效果更好，具有更大的应用价值。